黃 慧

濮陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（457000）

在水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，由于各種影響因素會(huì)產(chǎn)生觀測(cè)誤差。為了提高觀測(cè)精度，就要分析誤差產(chǎn)生的原因，采取相應(yīng)的措施來(lái)消除誤差或減弱誤差，從而提高觀測(cè)精度。影響觀測(cè)精度的因素，主要有儀器本身的誤差、觀測(cè)時(shí)的誤差及外界環(huán)境條件變化引起的誤差等。

1 儀器工具誤差

1）水準(zhǔn)儀的水準(zhǔn)管軸不平行于視準(zhǔn)軸:如果兩軸不平行當(dāng)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，水準(zhǔn)管軸處在水平位置，而視準(zhǔn)軸處在傾斜位置，視線與水平線有一個(gè)小的傾角，這時(shí)的后視讀數(shù)和前視讀數(shù)產(chǎn)生兩軸不平行帶來(lái)的誤差。誤差的大小與儀器到水準(zhǔn)尺之間的距離成正比。當(dāng)后、前視距離不相等時(shí)，前、后視讀數(shù)帶來(lái)的讀數(shù)誤差不等，計(jì)算高差時(shí)誤差不能消除。觀測(cè)時(shí)兩軸不平行，若前、后視距離相等，即使是傾斜視線，前、后視讀數(shù)帶來(lái)的讀數(shù)誤差相等，計(jì)算高差時(shí)，讀數(shù)誤差抵消，算出的高差仍然是正確值。故水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)時(shí)應(yīng)將儀器安置在后、前視兩支水準(zhǔn)尺的中間位置，可以消除誤差。

2）水準(zhǔn)尺誤差：水準(zhǔn)尺刻劃不均勻、不準(zhǔn)確，會(huì)影響尺子的真實(shí)長(zhǎng)度?；蛘叱呱碜冃巍澢?，也同樣會(huì)影響尺長(zhǎng)的正確性。這種誤差是無(wú)法通過(guò)觀察手段來(lái)消除的，這種尺子要停止使用，使用經(jīng)過(guò)檢定的水準(zhǔn)尺。如果是塔尺，還要注意接頭是否牢固、準(zhǔn)確，當(dāng)精度要求較高時(shí)，一般不使用塔尺。

2 觀測(cè)誤差

1）水準(zhǔn)管氣泡居中誤差:在進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，視線的水平是根據(jù)水準(zhǔn)管氣泡居中來(lái)判斷的。從觀察孔中觀察,氣泡兩端的像是否符合成一個(gè)圓弧，若符合成一個(gè)圓弧則說(shuō)明水準(zhǔn)管氣泡居中，用眼睛判斷像的符合可能存在誤差。氣泡居中是通過(guò)調(diào)節(jié)微傾螺旋使氣泡運(yùn)動(dòng)而后符合的,因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)存在慣性。液體在水準(zhǔn)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)與水準(zhǔn)管壁間存在粘滯作用，因此觀察水準(zhǔn)管氣泡是否居中時(shí)，由于這些原因很可能會(huì)出現(xiàn)誤差。所以，在觀測(cè)時(shí)要認(rèn)真進(jìn)行精平，在符合穩(wěn)定的情況下才能讀數(shù)。

2）讀數(shù)誤差:在讀數(shù)時(shí)，毫米位讀數(shù)是估讀出來(lái)的，它與十字絲粗細(xì),望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)和視線的長(zhǎng)度有關(guān)。如果望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)較小或者視線較長(zhǎng)，尺子成的像較小，并且不夠清晰，照準(zhǔn)誤差和估讀誤差都將增大。所以對(duì)各等級(jí)的水準(zhǔn)測(cè)量，規(guī)定了儀器的放大鏡倍率及視線的極限長(zhǎng)度。為了提高讀數(shù)精度，估讀毫米數(shù)要精確，視距線不應(yīng)太長(zhǎng)(三、四等水準(zhǔn)測(cè)量視距分別≤75 m、100 m)。如果對(duì)光不清,水準(zhǔn)尺影像與十字絲分劃板平面不重合，就會(huì)出現(xiàn)視差。若眼睛在不同的位置觀測(cè)，讀出的讀數(shù)不同，就會(huì)產(chǎn)生讀數(shù)誤差。故操作時(shí)應(yīng)仔細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡調(diào)焦螺旋和物鏡對(duì)光螺旋,使十字絲非常清晰，避免出現(xiàn)視差，盡量估讀準(zhǔn)確，從而減小讀數(shù)誤差。

3）水準(zhǔn)尺傾斜誤差:讀數(shù)時(shí)水準(zhǔn)尺應(yīng)處在鉛垂?fàn)顟B(tài)，若水準(zhǔn)尺傾斜讀數(shù)就會(huì)變大，如果水準(zhǔn)尺左右偏斜，觀測(cè)者可以從望遠(yuǎn)鏡中觀察發(fā)現(xiàn)。如果水準(zhǔn)尺前后傾斜，則觀測(cè)者就不能發(fā)現(xiàn)，因而影響讀數(shù)。故要求扶尺人員將水準(zhǔn)尺扶直，從而減小讀數(shù)誤差。

3 自然條件的影響

這方面主要有地球曲率與大氣折光的影響，以及儀器或尺墊的自然下沉，陽(yáng)光、溫度、風(fēng)力等因素產(chǎn)生的影響使觀測(cè)值含有誤差。

1）儀器及尺墊下沉的影響

當(dāng)水準(zhǔn)儀安置在土質(zhì)松軟的位置時(shí)，儀器在觀測(cè)中會(huì)慢慢下沉。當(dāng)完成后視讀數(shù)轉(zhuǎn)而讀前視尺時(shí)，視線高度下降，致使前視讀數(shù)變小。同樣當(dāng)轉(zhuǎn)點(diǎn)選在松軟的土質(zhì)上時(shí),水準(zhǔn)尺和尺墊也會(huì)慢慢下沉，從而使水準(zhǔn)尺讀數(shù)變大，產(chǎn)生測(cè)量誤差。所以，為了減小這類誤差，將應(yīng)測(cè)站及立尺點(diǎn)選在土質(zhì)堅(jiān)硬的地方，并且采用后、前、前、后的觀測(cè)順序，沿同一路線進(jìn)行往返觀測(cè)，且取平均值的方法抵消儀器及尺墊下沉帶來(lái)的誤差。

2）地球曲率與大氣折光的影響

由于空氣的溫度不均勻,光學(xué)將會(huì)發(fā)生折射，也就是視線不成一條直線。尤其是晴天，越靠近地面氣溫越高，空氣密度越稀。因此，離地面越近，折射也就越大，就會(huì)使水準(zhǔn)尺的讀數(shù)變大。故為了減小誤差提高精度,觀測(cè)時(shí)讓視線高出地面一定的高度。

4 注意事項(xiàng)

1）觀測(cè)者注意事項(xiàng):儀器每使用一段時(shí)間后，都要進(jìn)行檢驗(yàn)與校正,保證儀器各軸線間的幾何條件;儀器應(yīng)安置在距前、后兩水準(zhǔn)尺距離大致相等的位置；儀器安置要穩(wěn)定以防下沉，連接螺旋要擰緊；觀測(cè)時(shí)目鏡、物鏡對(duì)光要清晰。每次讀數(shù)之前要進(jìn)行精準(zhǔn)整平，使水準(zhǔn)管氣泡居中，讓視線水平。讀數(shù)后，應(yīng)檢查氣泡是否仍然居中，若不居中，要重新精確平整，重新讀數(shù)；讀數(shù)要正確，估讀要準(zhǔn)確，必須讀四位，估讀到毫米，要注意記錄者復(fù)讀的數(shù)值是否與讀數(shù)一致；遷站要慎重，只有在記錄者計(jì)算檢查之后，才能遷站。

2）扶尺者注意事項(xiàng):當(dāng)使用塔尺時(shí)，應(yīng)注意尺子的連接部位是否銜接好，防止尺節(jié)下滑，以免尺長(zhǎng)不正確；轉(zhuǎn)點(diǎn)應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)硬的地方。經(jīng)前視讀數(shù)后，尺墊不得再碰動(dòng)，以避免傳遞高程產(chǎn)生錯(cuò)誤；扶尺者應(yīng)將尺子扶直，既要防止水準(zhǔn)尺左右偏斜，更要防止水準(zhǔn)尺前后傾斜；前視扶尺者，在未得到觀測(cè)者通知時(shí)，不得向下一站的后視點(diǎn)轉(zhuǎn)移，以避免造成整段觀測(cè)路線的返工重測(cè)。

3）記錄者注意事項(xiàng):注意測(cè)站編號(hào)與點(diǎn)號(hào)的填寫(xiě)；記錄者應(yīng)認(rèn)真聽(tīng)取觀測(cè)者的讀數(shù)，并復(fù)讀讀數(shù)，同時(shí)記入表內(nèi)，以免聽(tīng)錯(cuò)；如果有記錯(cuò)算錯(cuò)，要用橫線將錯(cuò)處劃去，并在其上方記入正確數(shù)字。不要用橡皮擦試或涂改；當(dāng)站需記錄、計(jì)算的內(nèi)容，必須當(dāng)站完成，并且檢查計(jì)算無(wú)誤后，才能告知觀測(cè)者遷站；不允許先記錄在草稿紙上，然后再譽(yù)抄在正規(guī)的表格內(nèi)，以免記錄失去真實(shí)性。

總之,在水準(zhǔn)觀測(cè)時(shí)，只要我們采取相應(yīng)的測(cè)量措施,觀測(cè)時(shí)產(chǎn)生的誤差是可以消除或者減弱的。

[1]周文國(guó),郝延錦.建筑工程測(cè)量[M].北京：科學(xué)出版社,2007,9.

[2]業(yè)衍璞.建筑測(cè)量[M].北京：高等教育出版社,2002,10.